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世界轨道交通资讯网

2007年第08期

2007-09-20 来源:《世界轨道交通》 作者:高红斌 浏览次数:
本文摘要:2007年7月12日,由中国铁道协会、铁道部运输局装备部、世界轨道交通发展研究会主办的“中国铁路电气化技术与装备发展交流会”在京隆重召开。
   科学管理助中国电气化铁路高效运行

  
在实现第六次大提速后,几大区域的城市群间都将开行动车组列车。既有线一次提速到时速200公里线路总里程和最高速度值达到世界之最;在繁忙干线上客货混跑、行车密度很大的情况下,密集开行时速200公里及以上动车组的运输组织方式,在世界铁路也未有先例。重载快速货运列车也在逐步开行。牵引供电系统近几年采取了许多整治措施,使牵引供电设备运行质量有了明显改善。但形势依然严峻,管理还存在着薄弱环节,需要设备质量和技术水平的大提高。要确保电气化铁路牵引供电系统的设计、施工、运营、管理、维修等工作的安全、及时、协调、圆满完成任务,具有相当的难度。中国电气化铁路速度的提高、运营密度的加大,势必对牵引供电设备的质量、维修、管理、建设、运营等提出更高的要求。

  宋东健(郑州意达信息技术有限公司董事长):围绕牵引供电的基本任务,以先进的供电管理理念和ERP理论为指导,以各项管理制度、规程为依据,以供电段为基础,构建牵引供电资源计划体系,各应用子系统的功能规划着重考虑了生产力布局调整后的管理架构,充分考虑了各类资源的充分利用,便于系统分阶段实施,我们整体规划出若干个子系统。(以下简要介绍3个子系统)

  系统管理子系统。构建EMIS信息共享平台,建立一套全路通用的信息分类、编码规范; 建立部、局两级标准代码库,同时支持全路和局内两级数据库信息的一致性和规范性,支持数据共享;建立支持部、局两级的EMIS基础管理数据库,实现数据网络共享,包括设备图纸、设备履历、地形地貌、抢修预案、抢修料具等;实现EMIS数据字典、应用软件的自动下载、升级和维护;提供各级之间数据上报的安全网络通道;实现EMIS系统各级权限集中管理;支持各级用户访问日志的集中管理;提供统一的EMIS运行界面;实现在线帮助、网上技术支持。

  牵引供电调度管理子系统。建立部、局统一的供电调度指挥支持系统,各局设立总调度台,实现与各电调台以及行车调度、供电段的数据共享,建立事故抢修预案,实现事故抢修、事故速报的网络化; 实现《供电、水电调度规则》电子化;实现检修计划、调度命令、电调日志等网络化;实现调度电话的全程数字录音、回放。

  牵引供电天窗管理子系统。实现与其他专业天窗数据的共享,以及天窗历史数据的分析比较,为天窗图的制定以及实行“养修分开、集中修”等提供技术支持;实现与行调信息、工务、电务信息及接触网检修信息的网络共享与分析,实现 “综合天窗”的智能管理,为节约使用天窗、释放接触网运力提供技术支持;通过对接触网工区检修作业计划申请、兑现等环节的监控,提高天窗利用率;实现段、路局、铁道部三级天窗数据的共享,并进行汇总、统计、分析,提高天窗管理的水平。

  黄桂宏(北京天泽电力集团技术总监):目前,我国时速200公里以上线路总里程和最高速度值达到世界之最;客货混跑,行车密度大(郑州—洛阳178次/天);密集开行时速200公里及以上动车组;重载快速货车也在逐步开行。国外的现状是:客货分流,行车密度小;天窗期时间长,有足够的时间检修作业;免维护设计;定期更换相应部件。而我国目前电气化检修的现状是天窗期作业(停电,影响车辆通行);绝缘梯车作业(不方便,干小活,两人之间不设防);站场内带电作业;徒手作业(无人身防护,单层绝缘);穿着均压服(断丝放电、闷热);单向停电检修时安全距离不够。因此,现实情况要求我们提高检修速度,保证作业质量,确保人员安全。

  目前我公司的产品已经得到了很好的运用,在第六次大提速中发挥了很大的作用。在借鉴成熟技术的基础上,我们在电力系统10~500kV线路全部开展带电作业,10kV线路采用绝缘手套作业法,制定了大量的国家标准和行业标准,形成体系并在全国各地普遍开展,取得了极高的经济效益和社会效益。

  王建宜(深圳科陆电子科技股份有限公司产品推广部经理):电气化电能计量解决方案即坚持电能量管理一体化,以用电现场电能量计量、数据采集、用电设备计量监控为基础,形成电能量购、销、用一体化、流程化的经营管理模式;系统建设和运营标准化,即坚持"应用功能统一,系统平台统一,数据规约统一"的原则;产品性能优质化,即坚持全面质量管理,达到技术先进性、运行可靠性、经济实用性的统一;技术服务全程化,即提供售前技术咨询、售中安装培训、售后技术支持。

  电能量采集管理系统基于J2EE的三层体系架构,组网灵活、功能扩充修改方便,支持企业级应用;基于中间件的系统间互联方式,使得系统间互联方便快捷;该系统可以为从上网电厂、变电站、配电变压器、电力终端等各电能计量环节提供综合的电能量分析和管理的解决方案。

  电能量采集管理系统年可用率≥99.9%;系统故障恢复时间≤2小时;时钟同步误差≤3秒;专用信息传输误码率≤10-4;服务器CPU平均负荷≤40%;数据存储量≥3年;界面操作响应时间≤5秒;信息查询响应时间≤10秒;系统提供接口,与相关的信息系统、监控系统共享数据。系统的应用功能包括:电能计量、集抄管理、用电负荷管理、用电异常监测、供电质量管理、线损管理、系统管理等。

  融智纳慧提高中国电气化铁路检测装备水平

  
安全重于泰山,对于铁路运输安全来说更是如此。接触网、随车弓网等是电气化铁道的重要设备,其技术参数是否符合要求将直接影响铁路供电和行车安全,为此铁路供电部门要有计划进行接触网等重要装备的检测,以便更好地进行状态维护,确保设备状态良好。本次大会就高速电气化铁路检测技术与装备的原理、系统结构、软件设计等进行了详细的介绍,为高速电气化铁路重要装备检测提供了新的高科技手段,并对安全检测设备等主要技术装备水平及我国电气化铁路的发展提出了建议,加速了中国电气化铁路的发展进程。

  文骁阳(山东济南蓝动激光技术有限公司副总经理):DJJ系列多功能激光接触网检测仪是电气化接触网几何参数测量的专用仪器,自1996年就研制完成进行工业试验,于1999年9月通过省级鉴定,取得国家专利(ZL02267727)。蓝动是首家通过铁道部《铁路专用计量器具新产品技术认证》证书,首家获得铁道部《铁路专用计量器具新产品技术认证》行政许可证书的企业。DJJ-7型激光接触网检测仪的产品特点是:操作简单直观,易于工人接受,性能稳定可靠。作为激光接触网几何参数测量的基础应用产品,DJJ-7型激光接触网检测仪很快被使用者认可,获得了广泛应用。全国供电段、电气化建设、地铁建设等单位,总计应用量超过2000台,同时也应用到中国大陆以外市场。

  根据中国铁路跨越式发展的形势,接触网几何参数测量的实际工作需要,结合电子传感器,计算机产品的发展,蓝动几年前就进行了全数字化检测仪器的研制,于2005年底做出了科研样机,2006年初做出了工业样机后就一直进行工业试验。DJJ-8型采用整体设计,单片机直接查询仪器上配置的所有传感器数据,真正实现了数字化。基于B/S构架的软件,真正实现了接触网参数检测管理工作的网络化、信息化,是处于行业领先地位的高新技术产品。

  DJJ-8引进国际尖端精密仪器的机械设计结构,并采用了高精度传感器,能够保证仪器在使用中较高的测量精度,从而达到测量数据准确、重复性好、测量速度更快的目的;秉承了DJJ系列人性化设计、操作简单的优点,更受使用人员欢迎。

  韩通新(铁道科学研究院机车车辆研究所主任):针对第六次大提速接触网安全检测的要求和弓网受流性能试验的特点,铁道科学研究院机车车辆研究所研制开发了以下接触网检测和弓网受流性能测试设备:接触网-受电弓系统受流性能测试设备;综合检测车接触网检测系统;动车组车载接触网实时检测装置。

  弓网受流性能测试设备。自2006年6月至2007年4月,铁道部组织了对CRH1、CRH2、CRH5动车组和大功率机车的型式试验,铁科院机辆所负责受电弓特性和弓网受流性能试验。2006年6月首先在胶济线进行了CRH2动车组的线路试验,并多次进行了弓网受流性能试验,针对动车组弓网受流试验中出现的问题,对动车组受电弓和提速线路接触网提出了科学合理的技术方案,经实施后,使动车组受电弓与提速线路接触网的弓网适应性满足了第六次铁路提速的技术要求。

  综合检测车接触网检测系统。传统的接触网弓网参数的检测通常是采用专用的接触网检测车定期对铁路接触网弓网系统进行检测。随着铁路提速的进行,列车运行速度的提高及行车密度的增大,对接触网及受电弓安全运行的要求越来越高,对接触网的检测和维修要求状态检测和状态维修。时速200公里动车组的开行,不可能在电动车组上加挂接触网检测车。因此,迫切需要能在200公里/小时动车组上实时检测接触网和受电弓运行状态参数的装置,在动车组运行过程中测试和评价弓网的受流性能,为接触网和受电弓的性能优化提供实际线路试验数据,为运营部门提供维修依据。

  动车组车载接触网实时检测装置。随着铁路第六次提速工作的进行,列车运行速度的提高及行车密度的增大,对接触网及受电弓安全运行的要求越来越高,对接触网的检测和维修要求状态检测和状态维修。铁道部决定在动车组上加装接触网检测装置,实时检测动车组高速运行时接触网参数及受电弓的状态,为运营部门提供维修依据。

  王卫安(中国南车集团株洲电力机车研究所工程中心高级工程师):随着国民经济的快速增长,电气化铁路所承担的运输任务也持续增长。但是,一些既有线路,特别是坡度较大的区段,近年来由于实际运量远超过设计运量,在运营中经常发生运缓、坡停、跳闸等现象,严重影响铁路的正常运输。通过大量的测试及研究得出,引起上述现象的主要原因为随着负荷的增加,无功电流引起系统、牵引变压器、接触网等的电压损失增大导致牵引网末端电压严重降低,不能达到机车正常工作所需的最低电压19kV。同时,电力机车在运行时无功变化迅速,电压波动大,也严重影响公用电网的电能质量,并威胁其自身的安全。特别是功率因数低而导致的罚款,无功补偿不足造成的附加损耗,以及电压波动大而影响线路的通过能力等造成的直接和间接损失巨大。

  静止无功补偿装置(Static Var Compensation-SVC)的输出无功能快速跟踪冲击负荷的突变,随时保持最佳馈电功率因数,实现动态补偿,减少电压波动,提高电能质量,节约电能。由于这种技术相对成熟,性价比高,是目前适合于电气化铁路的较佳补偿装置。

  将基于高压晶闸管阀的静止型动态无功补偿装置应用于电铁牵引变电所,能有效实现提高功率因数和稳定牵引网电压的双重目标。而且在输送同样的有功功率的情况下,所需总电流可大幅减少,从而使得变压器、输配电线路的损耗大大降低。在建设节约型社会的大环境下,可以预见,动态无功补偿装置必将在电气化铁路上获得广阔的发展空间,为铁路的节能增效作出应有的贡献。

  高晓蓉(西南交通大学光电工程研究所教授、成都主导科技有限责任公司):在电气化铁路中,电力机车的牵引方式与内燃机车和蒸汽机车不同,电力机车的电源来自沿线的接触网。具体地说,电力机车就是通过其受电弓滑板与接触导线的滑动接触而取得电能的。接触网沿线路架设,地理环境和线路条件复杂多变,而且受电弓与接触网又是在振动中传输电流,接触导线与受电弓之间的可靠接触,是保证电力机车良好取流的重要条件。

  在电气化铁路发展初期,对弓网状态的检测采用的是人工观察记录的方法,一般是在机车受电弓上作明显的超限记号,然后在机车后的挂车上通过目测观察运行时导线拉出值及拉弧、火化等情况,同时人工记录下故障点的杆号。这种检测方式工作量大、人为因素多、误差大,是一种落后的弓网状态检测手段。

  接触网检测车有专门的受流弓和检测弓,各种检测传感器安装在不受流的检测受电弓上,车内设立的高压室完成高低电压隔离的数据信号传输,车内控制室能自动记录、显示、打印和存储实时检测数据,发现隐患点、为状态修、周期修和定时修提供技术依据。但从实际使用情况看,由于受到行车计划等各方面因素的限制,接触网检测车每年只能安排3~4次线路运行,不能满足频繁检测的需要。

  就现阶段而言,对于已经具备接触网检测车和“弓网装置”的电气化铁路局,作为弓网故障的安全预防性检测设施,接触网检测车和弓网动态检测设备二者应相辅相成,互为补充,为弓网状态的检测提供技术依据,为电气化铁路的安全运营发挥积极作用。

  杨振龙(铁道第三勘察设计院电化电信处副总工程师):铁三院电化电信处处承担并开通运营的铁路电气化项目主要有秦沈客运专线、京秦提速改建工程、哈大电气化铁路、京沪电气化工程、沪杭电气化工程、丰准线、朔黄线、迁曹线、秦四期工程等众多工程,目前正在进行的主要项目有石太客运专线、津秦客运专线、京石客运专线、石郑客运专线、沈大客运专线、京九线电气化、石德线电气化、徐连线电气化、津秦沈电气化工程等项目。

  在工程设计中,我处设计并实践了几乎全部种类的电气化设计工作,如在秦四期工程秦北牵引变电所率先采用了单相变压器的AT供电方式,并在准东铁路福兴城变电所、朔黄线龙宫变电所继续发展为 VX接线的AT供电方式,这为我国电气化铁路采用AT供电方式引导了潮流,又如我们是第一个在哈大线采用全并联供电方式、第一个在秦沈客运专线工程采用牵引变电所安全监控及综合自动化系统,第一个作为设计院牵头实施"四电集成"项目石太客运专线的施工设计总承包。

  与电力变压器相比,牵引变压器的容量通常比较小,从节约土地资源、减少牵引变电所占地面积以及简化平面布置、便于维修等角度考虑,一般情况下应当采用"连体式" VX接线牵引变压器。

  交流传动的机车以及动车组正在推广应用,传统的固定补偿以补偿功率因数为主兼顾滤波的做法需要改变,应当注重滤波效果。

  与25kV供电网络开路相比,回流网络开路比较隐蔽,因此带来的后果可能更严重,因此应当关注牵引回流的设计与维护。

  本届大会在隆重、祥和的气氛中完满谢幕,然而中国电气化铁路的进程却依然保持着强劲的势头,以旺盛的生命力在蓬勃的发展着。到2010年,我国的5条主要繁忙长大干线--京哈、京广、京沪、陇海线和沪杭浙赣线都将全线实现电气化,“八纵八横”16条主通道将有12条基本建成电气化铁路;还将建成京沈、京津、沪杭、长衡4 条电气化客运专线;我国6个大区--西南、西北、华北、中南、东北和华东的电气化铁路将基本连接成网。

  这场“盛宴”还在继续……。

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